Uma equipe de físicos internacionais, incluindo Jennifer Cano, Ph.D., da Stony Brook University, criou um novo material em camadas por duas estruturas, formando uma superrede, que em alta temperatura é um isolante supereficiente conduzindo corrente sem dissipação e perda de energia. A descoberta, detalhado em um artigo publicado em Física da Natureza , pode ser a base da pesquisa que leva a novos, condutores elétricos de melhor eficiência energética.

O material é criado e desenvolvido em câmara de laboratório. Com o tempo, os átomos se ligam a ele e o material parece crescer - semelhante à forma como a bala é formada. Surpreendentemente, forma uma nova superrede ordenada, que os pesquisadores testam para o transporte elétrico quantizado.

A pesquisa gira em torno do Efeito Hall Anômalo Quântico (QAHE), que descreve um isolador que conduz corrente sem dissipação em canais discretos em suas superfícies. Como a corrente QAHE não perde energia enquanto viaja, é semelhante a uma corrente supercondutora e tem potencial, se industrializada, para aprimorar tecnologias de eficiência energética.

"O principal avanço deste trabalho é um QAHE de temperatura mais alta em uma superrede, e mostramos que esta superrede é altamente sintonizável por meio de irradiação de elétrons e distribuição de vacância térmica, apresentando assim uma plataforma ajustável e mais robusta para o QAHE, "diz Cano, Professor Assistente do Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Artes e Ciências da Stony Brook University e também Pesquisador Associado Afiliado do Centro de Física Quântica Computacional do Flatiron Institute.

Cano e seus colegas dizem que podem avançar esta plataforma para outros ímãs topológicos. O objetivo final seria ajudar a transformar a futura eletrônica quântica com o material.

A pesquisa colaborativa é liderada pelo City College of New York sob a direção de Lia Krusin-Elbaum, Ph.D. A pesquisa é apoiada em parte pela National Science Foundation (números de concessão DMR-1420634 e HRD-1547830).